人教版八年級物理（下冊）第八章運動和力第3節摩擦力（教學設計）課題8.3摩擦力教材分析本節內容由“摩擦力”和“摩擦力的利用和防止”兩部分內容，是本學期研究的第三種力。課本的設計是通過讓學生經歷感知、描述、測量和分析等認識摩擦力的過程，在二力平衡的基礎上掌握如何測量滑動摩擦力，探究了影響滑動摩擦力大小的因素，提升了實驗技能，深化了力的概念。教學目標物理觀念：知道摩擦力的概念及摩擦現象，會分辨滑動摩擦、滾動摩擦；會用彈簧測力計測量滑動摩擦力；知道有益摩擦和有害摩擦，增大有益摩擦、減小有害摩擦的方法。物理思維：體會怎樣進行科學猜想與假設，理解在研究多因素問題中怎樣運用“控制變量”的方法；結合生活實際，分析增大和減小摩擦力的方法。科學探究：通過參與經歷探究滑動摩擦力影響因素的過程，讓學生學會制定簡單的科學探究計劃，能利用表格的形式收集實驗數據。科學態度與責任：通過觀察和實驗，使學生樹立以觀察和實驗的方法來研究物理問題的思想，培養學生實事求是地進行實驗的科學態度以及與他人交流與合作的精神；通過看“傳送帶”“氣墊船”“磁懸浮列車”了解摩擦力在生產、生活中的應用。教學重難點教學重點：摩擦力的概念及探究影響滑動摩擦力大小的因素教學難點：探究影響滑動摩擦力大小的因素教學方法小組合作學習、實驗探究、集體共學、獨立學習教學準備彈簧測力計、木塊、木板、砝碼、毛巾、多媒體課件教學過程教師活動學生活動設計意圖創設情境，導入新課播放圖片，引導學生思考以下幾個問題：泥坑中的汽車為什么不容易出來？為什么我們能夠握住杯子？拔河比賽勝利的關鍵是什么？學生交流，發表意見，教師小結，引出今天的課題——摩擦力合作探究，推進新課學習任務一：建立摩擦力的概念動手做一做：1．手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上運動，感受有沒有一個阻礙手運動的力。2．手平放在桌面上，用力推或拉，但保持手不動，感受有沒有一個阻礙手運動的力。3．手平放在桌面上，保持手不動，也不用力推或拉，感受有沒有一個阻礙手運動的力。請同學回答：放在桌面上的手有沒有受到桌面施加給手的力？這個力是什么樣的？（學生基本都能回答出“摩擦力”）提出問題：摩擦力的作用點在哪？摩擦力的方向又是怎樣呢？學生小組討論回答，其他小組補充，教師最后小結。【小結】1.摩擦力的產生：兩個互相接觸的物體，當它們發生或將要發生相對運動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動或者運動趨勢的力，叫做摩擦力，常用字母f表示。組織學生討論摩擦力的定義，并指出定義中的重點詞，如“相對運動”“阻礙”等，指出產生摩擦力的條件、位置、方向、作用。2.摩擦力產生的條件：a.兩個物體接觸且相互擠壓；b.有相對運動或相對運動趨勢；c.接觸面粗糙3.摩擦力的方向：與相對運動或相對運動趨勢方向相反4.摩擦力的分類：靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力【及時反饋1】1.判斷下列物體間的摩擦屬于哪一類摩擦當用鉛筆寫字時，筆尖與紙面之間是_____摩擦，手與鉛筆之間是_____摩擦。汽車正常行駛時，前輪與地面之間是_____摩擦圓珠筆寫字時，筆尖與紙之間是_____摩擦人走路時，鞋子與地面之間是_____摩擦用轉筆刀削鉛筆時，筆刀與鉛筆之間是______摩擦【答案】滑動、靜、滾動、滾動、靜、滑動2.下列幾種情況中物體間沒有摩擦力的是（）A.放在水平地面上靜止的物體跟水平面之間B.放在斜面上靜止的物體跟斜面之間C.沿斜面滑下的物體跟斜面之間D.啤酒瓶被握在手中，瓶口朝上【答案】A學習任務二：探究：探究影響滑動摩擦力大小的因素力都是有大小的，那怎樣測量滑動摩擦力的大小？指導學生閱讀課本P23有關內容，學習測量滑動摩擦力的方法。學生分小組討論,教師指點：摩擦力不能直接測量出來。根據二力平衡的知識,用彈簧測力計勻速拉動木塊,使它沿長木板滑動,此時在水平方向上的拉力和摩擦力是一對平衡力。彈簧測力計拉力的大小等于摩擦力,從彈簧測力計的示數就可知摩擦力的大小。技巧：拉動木塊時,木塊必須做勻速直線運動,這時拉力才等于摩擦力。【過渡】由生活經驗我們知道：當你推箱子時，箱子越重，推起來越費力；地面越粗糙，推起來越費力。我們會猜測：滑動摩擦力的大小與壓力、接觸面粗糙程度……有關。【提出問題】滑動摩擦力的大小可能與哪些因素有關呢？【作出猜想】影響滑動摩擦力的因素可能有①接觸面所受的壓力；②接觸面的粗糙程度；③接觸面的面積大小……【實驗器材】彈簧測力計、帶掛鉤的木塊、砝碼、毛巾、棉布、長木板【實驗設計】每次只改變可能影響滑動摩擦力大小因素中的一個，其他因素保持不變，測出滑動摩擦力大小并記錄。思考：1、怎樣改變木塊的壓力大小？2、怎樣改變接觸面的粗糙程度？根據實驗設計步驟，設計數據記錄表格【進行實驗】學生進行分組實驗，記錄實驗結果，教師巡視，指導。【分析歸納】各小組根據自己的實驗數據，思考摩擦力的大小跟接觸面所受壓力的大小、跟接觸面的粗糙程度、接觸面的面積的大小、物體的速度大小有什么關系？交流總結出結論，并進行分享。【得出結論】1．接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關；（當接觸面粗糙程度一定時，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大）2．接觸面受到的壓力一定時，滑動摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度有關；（接觸面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大）3．滑動摩擦力與運動速度、接觸面積無關。4．本實驗采用了控制變量法和轉換法。【交流與評估】通過實驗，回想該實驗的操作過程，你認為該設計有什么不足？如何改進？不足：⑴很難控制木塊作勻速直線運動；⑵測力計在運動，不方便讀數。改進：此時木塊相對于彈簧測力計是靜止的，處于平衡狀態，受平衡力。不需要讓木板做勻速直線運動。【及時反饋2】3、如圖所示是“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗情景。（1）用彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上做運動，此時彈簧測力計示數的大小等于滑動摩擦力的大小。若木塊在運動過程中受到的水平拉力突然變大，則滑動摩擦力（選填“變大”“變小”或“不變”）。（2）通過圖甲、乙兩實驗，可以探究滑動摩擦力的大小與是否有關；通過圖兩實驗，可以探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關。（3）某同學比較圖甲、丁兩實驗，發現甲實驗中彈簧測力計的示數大于丁實驗中彈簧測力計的示數，便得出了結論“滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關”，這個結論是（選填“正確”或“錯誤”）的。【解答】解：（1）實驗中用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做勻速直線運動，此時拉力與摩擦力平衡，根據二力平衡條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；若木塊在運動過程中拉力突然變大，由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以滑動摩擦力的大小也不變；（2）比較圖甲、乙兩實驗，控制壓力大小不相同，接觸面的粗糙程度相同，可以得出滑動摩擦力的大小與壓力大小有關；探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度是否有關時，需要控制壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，故需要比較圖乙、丙兩實驗；（3）研究滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關，要控制壓力和接觸面粗糙程度相同，由圖甲、丁所示實驗可知，壓力的大小不同，由于沒有控制壓力不變，所以他的結論是錯誤的。故答案為：（1）勻速直線；不變；（2）壓力大小；乙、丙；（3）錯誤。學習任務三：摩擦力的利用和防止【過渡】剛才同學們認識了摩擦力，并從探究活動中知道了影響滑動摩擦力大小的因素。我們也發現生活中好多地方都存在摩擦力，那么摩擦力對我們到底是有害的還是有利的呢？請同學們結合影響滑動摩擦大小的兩個因素，思考如何增大有利摩擦和如何減小有害摩擦？學生討論交流，分享成果，教師點評，歸納小結。【小結】1、增大摩擦力的方法：（1）增大接觸面粗糙程度；（2）增大壓力；（3）變滾動為滑動。2、減小摩擦力的方法：（1）減少壓力；（2）減小接觸面的粗糙程度；（3）變滑動為滾動；（4）使兩個接觸面彼此分離：a.加潤滑油；b.氣墊船和磁懸浮式列車【及時反饋3】4．小君同學搜集了一些日常生活中增大減小摩擦的事例，其中增大摩擦的例子是（）A．輪胎、鞋底的花紋 B．磁浮列車與軌道不接觸C．穿輪滑滑旱冰 D．滾珠軸承的使用【解答】解：A、汽車輪胎上有花紋是在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故A符合題意；B、磁浮列車與軌道不接觸是使接觸面脫離來減小摩擦力，故B不合題意；C、穿旱冰鞋滑旱冰是用滾動代替滑動來減小摩擦力，故C不合題意；D、滾珠軸承的使用是用滾動代替滑動來減小摩擦力，故D不合題意。故選：A。回憶課堂，進行小結結合板書，進行本節課小結，最后進行課堂檢測學生思考并討論自主探究，體驗摩擦力認真實驗并總結出結論學生根據自己的生活經驗回答問題做筆記練習并解析閱讀教材，小組討論，歸納答案，上臺展示結合生活經驗說出猜想在猜想的基礎上設計實驗組內分工，進行實驗分析歸納，展示結論生活現象中找到物理知識，進入物理課堂切身體會，讓學生切身體會摩擦力鍛煉學生的自學能力，提升學生的分析歸納能力學生學會制定簡單的科學探究計劃，能利用表格的形式收集實驗數據增強與他人合作的能力課堂檢測1．如圖，木塊沿粗糙斜面下滑，請畫出木塊受到重力和摩擦力的示意圖。【解答】解：木塊所受重力的方向豎直向下；木塊正在下滑，則受到的摩擦力的方向平行于斜面向上，作用點都畫在木塊的重心上；據此畫出重力G與滑動摩擦力f的示意圖，如圖所示。2．在圖中畫出沿斜面向上滑行的物塊受到的摩擦力f的示意圖。【解答】解：物塊沿斜面向上滑，則受到的摩擦力平行于斜面向上，從物塊重心畫帶箭頭線段，方向平行于斜面向下，為物塊受到的摩擦力f。如圖所示：3．下列選項中，屬于滾動摩擦的是（）A．花樣滑冰鞋的冰刀與冰面間的摩擦 B．用圓珠筆筆寫字時，筆尖與紙的摩擦 C．自行車剎車時閘皮與鋼圈間的摩擦 D．人走路時，鞋底與地面之間的摩擦【解答】解：A、滑冰時冰刀與冰面之間的摩擦是滑動摩擦，故A錯誤。B、用圓珠筆寫字時，筆頭與紙之間的摩擦是滾動摩擦，故B正確。C、自行車剎車時，閘皮與鋼圈之間的摩擦是滑動摩擦；故C錯誤。D、走路時鞋底與地面間的是靜摩擦；故D錯誤。故選：B。4．假如沒有摩擦，下列現象不可能發生的是（）A．地面上滾動的球、行駛的車輛很難停下來 B．手拿不住筆寫字 C．用吹灰之力就可以將火車沿鐵軌推動 D．人可以在地面上行走如飛【解答】解：A、地面上滾動的球、行駛的車輛靠它與地面間的摩擦停下來，若沒有摩擦，足球將很難停下來；故不符題意；B、寫字時，手和筆之間有摩擦，我們才能拿住筆；故不符題意；C、由于火車與鐵軌之間沒有了摩擦，故一陣微風（即很小的力）就可以推動鐵軌上的火車；故不符合題意；D、人走路依靠的就是腳與地面的摩擦力，如果沒有摩擦力，人便無法走路；故符合題意；故選：D。5．生活中蘊含著很多摩擦力的知識，下列情形為了減小摩擦的是（）A．騎自行車時用力捏剎車閘 B．運動鞋底部有凹凸不平的花紋 C．淋浴室放有防滑墊 D．機器軸承加潤滑油【解答】解：A．剎車時用力捏自行車車閘，是在接觸面粗糙程度一定時，通過增大壓力來增大摩擦力，故A不符合題意；B．運動鞋底部有凹凸不平的花紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故B不符合題意；C．淋浴室放有防滑墊，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故C不符合題意；D．機器軸承加潤滑油，是通過使接觸面分離來減小摩擦力，故D符合題意。故選：D。6．小明用木塊、木板、毛巾、玻璃板、砝碼、彈簧測力計等器材探究影響滑動摩擦力大小的因素。（1）實驗過程中，應用彈簧測力計水平拉著木塊做運動，則木塊所受滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數。（2）實驗過程如圖所示（木塊均做勻速直線運動），其中F5＜F1＜F4＜F2＜F3。①相比甲實驗，乙、丙實驗中木塊上增加砝碼是為了增大的壓力（選填“砝碼對木塊”“木塊對木板”或“木板對桌面”）。對比甲、乙、丙三次實驗可知：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力。②對比甲、丁、戊三次實驗可知：壓力相同時，，滑動摩擦力越大。（3）要探究滑動摩擦力大小跟物體運動速度是否有關，需要保持和不變，只改變。（4）本實驗主要運用的研究方法是。【解答】解：（1）實驗過程中，應用彈簧測力計水平拉著木塊做勻速直線運動，根據二力平衡原理，則木塊所受滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數；（2）①本實驗中物體對支持面的壓力大小等于物體的重力大小，相比甲實驗，乙、丙實驗中木塊上增加砝碼是為了增大木塊對木板的壓力大小；對比甲、乙、丙三次實驗，因F1＜F2＜F3，可知：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；②已知F5＜F1＜F4，對比甲、丁、戊三次實驗可知：壓力相同時